Spectral tuning of window glasses for improving energy efficiency of buildings
Binaların enerji verimliliğinin iyileştirilmesine yönelik pencere camlarının spektral ayarı
- Tez No: 691662
- Danışmanlar: PROF. DR. HAKAN ERTÜRK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 124
Özet
Toplam enerji tüketimini ve sera gazı emisyonunu azaltmak için konut ve ofis binalarının enerji verimliliğini artırmaya yönelik önemli çabalar vardır. Akıllı pencereler, bu amacın önemli seçeneklerinden biridir. Bu çalışmada, akıllı pencereler arasında pasif bir alternatif olan VO2 pigmentli termo-kromik sistemler, ofis binalarında görsel konfor göz önünde bulundurularak yüksek enerji verimliliği elde etmek için çalışılmıştır. Bu tür sistemler, çevresel koşullara bağlı olarak geçiş sıcaklıklarına göre görünür ve güneş geçirgenliği gibi optik özellikleri değiştirir. Pigmentli camların ve kaplamaların optik özellikleri; pigment boyutu, konsantrasyon ve kalınlık gibi tasarım değişkenlerine bağlıdır. Bu çalışmada, VO2 nano-partikül gömülü termo-kromik pencere ve normal bir pencere camına yapıştırılmış ince VO2 pigmentli termo-kromik film olan iki farklı teknoloji incelenmektedir. Kırılma indisleri, çeşitli tasarım değişkenlerine göre effective medium teorisi ile hesaplanmıştır. Daha sonra, ilk teknoloji için, nano-partikül gömülü termo-kromik pencerenin optik özelliklerini bulmak için ışınım transfer denklemi four flux metodu ile çözülmüştür. Saçılma ve soğurma katsayıları ise Lorenz-Mie teorisi ile belirlenmiştir. Fakat, ikinci teknolojide, tüm birleşik sistemin optik özellikleri transfer matrisi metodu ile belirlenmiştir. Ardından toplam enerji tüketimini oluşturan aydınlatma, soğutma ve ısıtma enerjileri tüketimi optik özelliklere göre belirlenir. Daha sonra, iki teknoloji için de yüksek enerji tasarrufu performansını elde edecek optimum termo-kromik sistemler çeşitli iklim koşulları ve geçiş sıcaklıklarında optimizasyon (tek veya çok değişkenli arama) çalışması yapılarak belirlenmiştir. Sonuç olarak, iki teknolojide de özellikle sıcak iklimlerde önemli iyileşmeler elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
There are significant efforts for improving energy efficiency of residential and office building for reducing total energy consumption and emission of greenhouse gases. Smart windows are one potential technology that can be used for achieving this purpose. In this study, thermo-chromic glazings with VO2 pigments, promising passive alternatives among smart windows, are studied for obtaining high energy efficiency while considering visual comfort for office buildings. Such systems alter optical properties such as visible and solar transmittance according to their transition temperatures based on environmental conditions. This study considers two different technologies that are VO2 nano-particle embedded thermo-chromic window and attached thin VO2 pigmented thermo-chromic film on an ordinary window glass separately. Optical properties of pigmented glazings and coatings depend on design variables such as pigment size, concentration and thickness. The refractive indices are calculated by effective medium theory according to various design variables. Then, radiative transfer equation is solved by four flux method to find optical properties of nano-particle doped thermo-chromic window after scattering and absorption coefficients are determined by Lorenz-Mie theory in the first technology. However, optical properties of whole attached system are determined by transfer matrix method in the second technology. After that, lighting, cooling and heating energy consumption constitute the total energy consumption are determined according to optical properties. Then, optimal thermo-chromic systems are determined by grid search optimization (single or multi variable search) for high energy savings performance for both technologies in various climatic conditions and transition temperatures. Consequently, significant improvement is achieved with both technologies especially in hot climates.
Benzer Tezler
- Hiperspektral görüntüler için spektral-uzamsal en yakın altuzay sınıflandırıcıları
Spectral-spatial nearest subspace classifiers for hyperspectral images
KEMAL GÜRKAN TOKER
Doktora
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SENİHA ESEN YÜKSEL ERDEM
- Sağlıklı bireylerde ipuçlu anlamsal işlemleme ve seyrek uyaran paradigmalarında beyin osilasyonları
Brain oscillations of semantic priming and oddball paradigms in healthy subjects
SEREN DÜZENLİ ÖZTÜRK
Doktora
Türkçe
2018
FizyolojiAnkara ÜniversitesiDisiplinlerarası Sinir Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HACER İCLAL ERGENÇ
PROF. DR. GÖRSEV YENER
- A dual-band uncooled infrared microbolometer detector with a tunable micro-mirrror
Ayarlanabilir mikro-ayna ile oluşturulmuş çift-bantlı soğutmasız kızılötesi mikrobolometre dedektör
SELÇUK KESKİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TAYFUN AKIN
- Spectral tuning of liquid microdroplets standing on a superhydrophobic surface by using a focused infrared laser or electrowetting
Su tutmayan yüzey üzerinde duran sıvı mikrodamlacıkların odaklanmış kızılötesi lazer veya elektroıslatma kullanılarak spektral taranması
YASİN KARADAĞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
Fizik ve Fizik MühendisliğiKoç ÜniversitesiFizik Bölümü
YRD. DOÇ. DR. ALPER KİRAZ
- Potential of microdroplet lasers for optofluidic biosensing applications
Mikrodamla lazerlerin olası opto-akışkan biyoalgılama uygulamaları
MEHDİ AAS